馬 斌
(煙臺市融媒體中心,山東 煙臺 264003)
調頻發射機由激勵器、功率放大器、濾波器、定向耦合器、控制系統及供電系統等部分組成,其中激勵器是調頻發射機的核心部分,承擔了調頻信號處理任務,其運行的穩定性、可靠性直接決定了發射機的優劣,影響廣播節目的安全優質播出。
煙臺市融媒體中心下屬3 個高山發射臺承擔著20 多套調頻廣播發射任務,所有不同品牌的發射機均采用意大利RVR 公司的PTX-100 系列調頻激勵器。期間也曾配備過其他品牌的激勵器,但RVR公司的PTX-100 系列調頻激勵器以用戶界面友好、操作方便快捷、設備穩定性高、設備故障案例和維護經驗豐富等特點,得到大多數技術人員的青睞。
隨著數字技術不斷應用到調頻激勵器,調頻激勵器朝著智能化方向發展,設備越來越智能和穩定。但是,其但在防雷擊、抗電涌等方面仍存在一定的問題,特別是在高山臺站使用,很容易遭受雷擊損壞。本文針對RVR 公司的PTX-100(30)LCD 型調頻激勵器,介紹激勵器常見故障、應急操作以及相應的維修方法。
調頻激勵器的作用是將前端機房傳送來的信號(包括模擬信號、數字信號)經過前級放大、數模轉換、數字信號處理,形成立體聲復合信號,最后調制在載頻上。激勵器主要由變容二極管直接調頻電路和鎖相穩頻電路組成,其中數字激勵器可接入數字音頻信號和模擬信號,經模數(Analog to Digital,A/D)轉換,對音頻信號的處理、立體聲編碼由數字信號處理器(Digital Signal Process,DSP)完成,而頻率調制過程由DSP 控制直接式數字頻率合成器(Direct Digital Synthesizer,DDS)完成。調頻激勵器的工作原理如圖1 所示。

圖1 調頻激勵器工作原理圖
從模塊化的結構上來看,激勵器分為若干個模塊板,其功能不同,各司其職,完成調頻信號的處理任務。主要模塊包括音頻輸入接口板、音頻輸入板、立體聲編碼板、音頻母板、前面板卡板、功放板以及電源部分等[1]。如果想快速判斷故障點和進行后期的維修,首先應了解各板卡的位置及對應功能。激勵器內部結構如圖2 所示。

圖2 激勵器內部結構圖
故障現象:激勵器顯示畫面不動,并有不規則深色馬賽克,監聽無信號,有雜音。
應急操作:首先切斷激勵器電源,重啟啟動激勵器;如不能排除故障,應恢復出廠設置,步驟為旋轉激勵器旋鈕至Preset 位置,長按旋鈕2 s 以上,顯示畫面閃爍一次,蜂鳴聲發出聲音,恢復出廠完成,先前設置的頻率會保留。
故障排除:激勵器死機原因很多,一般為機房環境溫度過高,激勵器連續工作時間較長,主板發熱所致,應密切關注機房溫度,尤其是無人值守的臺站。此外也有雷電造成激勵器死機的情況,故障排除與應急操作一致,但應排除引起死機的客觀原因,以防止類似情況發生。
故障現象:激勵器有功率、但無音頻幅度,或只有一個聲道。監聽有信號,但聲音明顯下降,進入AuSet 子菜單,顯示缺少一路音頻。
應急操作:首先應檢查輸入信號是否正常,接口是否松動,如果是信號故障應立即切換備用信號;如果不是信號問題或者無備用信號,應及時進入音頻設置子菜單,將聲音模式設置到單聲道補償模式,激勵器會自動復制一路信號填充缺少的一路信號,當然立體聲效果會下降[2]。
故障排除:單聲道輸出的原因有很多種,信號源缺失、接口松動都有可能造成單聲道。此類故障也很容易排除。由于雷擊等原因造成音頻板其中一路音頻輸入故障也是單聲道最主要的原因,下面就著重講解此類情況的維修方法。
圖3 為音頻切換板輸入部分相關電路,音頻信號L、R 分別通過CN7、CN8 送入,信號為600 Ω平衡阻抗輸入,由2、3 端子送入。電路由電感、保險絲電阻和雙向二極管限幅電路組成。檢查、維修過程以左聲道為例。

圖3 激勵器音頻輸入板電路圖
2.2.1 冷態檢查
首先通過外觀看器件有無明顯雷擊燒蝕打火點或破損痕跡,查看印刷(覆銅)電路板有無汽化斷開現象,如有,先更換器件、恢復各個連線,再檢查R12、R13 是否為1 Ω。正常斷開此電阻,用三用表R×10k 擋分別測試CN7 端子2、3 對地阻值,應為無窮大。如漏電,檢查貼片電容C25 ~C28,用R×1k 擋檢測D7、D8 雙向限幅二極管是否短路、開路,如有損壞,對其更換。其中,+LIM 和-LIM分別為音頻切換板供電電源的+8 V 和-8 V,干擾脈沖信號超過±8 V 時二極管才導通,信號源幅度在-13 ~+13 dBm,+13 dBm 對應電壓為3.45 V,正常工作時限幅二極管可視為開路[3]。
2.2.2 開機檢查
測量音頻輸入端子2、3 之間阻抗是否為600 Ω。用電壓擋測2、3 端分別對地,不應有正、負電壓。如有電壓,說明限幅二極管有軟擊穿現象發生,應更換對應型號的BAV99 二極管。如無電壓,無合適元件替換又要應急播出時,可臨時取下此二極管不用,等日后有同型號的原件再更換。此部分電路中,R12、R13 開路情況最常見,特別是BAV99 開路或炸飛情況最常見,因為其是貼片器件,更換時一定要仔細認真,焊接時間一定要短[4]。
通過以上兩項處理以后,如果后面電路沒有異常,激勵器開機后應能正常工作。
故障現象:激勵器有音頻幅度,但無功率。
應急操作:如果無功率,應首先重啟激勵器。如故障不能解決,說明激勵器內部模塊故障,應立即切換備機。如無備機,更換備用激勵器,恢復播出后再排除故障。
故障排除:無功率輸出故障也很容易排除,一般為激勵器內部功放模塊故障,調制完成的RF 信號先經前級(MRF237,C 類)放大至1.5 W,后經末級(BLW86)放大至30 W。無功率輸出一般為功放管故障或功放板無供電,需根據具體情況判斷故障。此單元將調制后的射頻信號進行放大,沒有控制輸出功率大小的功能,只有功率開關的作用。控制功率有無就是控制晶體管的供電電壓有無。功放管工作有截止和飽和兩種狀態,由于阻值變大不穩定,功放管工作在放大狀態,功耗變大,最終過熱損壞,且輸出電壓也隨之變化,引起功率變化或無功率輸出。
故障現象:激勵器有功率,但反射功率過大,“S.W.R.”指示燈亮。
應急操作:此故障由于輸出端與后端設備輸入口未良好連接或失配造成,主要原因為天饋線駐波比過大,應檢查激勵器輸出射頻連接線是否與后端設備良好連接,檢查天饋線問題。除此之外,激勵器末級功放檢測電路故障也能引起激勵器反射故障[5]。
故障排除:首先檢查激勵器輸出射頻連接線與后端設備連接是否良好,將300 W 標準負載接到激勵器上,若一切正常,則可排除激勵器故障因素。故障排查轉到查找激勵器輸出的下級電路——功分器輸入匹配電路。經查,6 個1.2 kW 功放模塊輸入電路的匹配電阻、吸收電阻均正常。用備用激勵器接到該發射機上一切正常。推斷故障點還是在激勵器本身。進一步檢查激勵器功放檢測電路。反射檢測電路檢波后的分壓電阻開路,會引起檢測靈敏度過高,導致駐波比過大。更換分壓電阻后正常。這是典型的檢測電路故障影響整機工作的故障現象。
意大利RVR 公司的PTX-100LCD 型調頻激勵器以穩定性和可靠性受到大部分用戶的青睞,在各種調頻發射機中得到廣泛應用,但由于工作壽命或者雷擊等原因會產生各種各樣的故障現象。維護人員只要根據故障現象準確地判斷故障原因,然后進行應急操作,就能快速有效地排除故障,恢復設備正常工作,保證廣播電視安全優質播出。